(57)【要約】【課題】本発明は、リーク電流の発生を防止することを目的とする。【解決手段】有機ＥＬ表示装置は、基板１０と、基板１０に形成された複数の画素電極１２と、複数の画素電極１２のそれぞれの少なくとも一部の領域を囲む側面２２を有するバンク１６と、複数の画素電極１２の上方であってそれぞれバンク１６の側面２２に囲まれるように形成された複数の発光層２４と、複数の発光層２４のそれぞれの上方に形成された対向電極３２と、を有する。それぞれの発光層２４は、バンク１６の側面２２に接触する第１の部分２６と、第１の部分２６によって囲まれた第２の部分２８と、を含む。第１の部分２６は、バンク１６の側面２２に沿って、第２の部分２８の表面から盛り上がる。【選択図】図１
2010108674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に形成された複数の画素電極と、
前記複数の画素電極のそれぞれの少なくとも一部の領域を囲む側面を有するバンクと、
前記複数の画素電極の上方であってそれぞれ前記バンクの前記側面に囲まれるように形成された複数の発光層と、
前記複数の発光層のそれぞれの上方に形成された対向電極と、
を有し、
それぞれの前記発光層は、前記バンクの前記側面に接触する第１の部分と、前記第１の部分によって囲まれた第２の部分と、を含み、
前記第１の部分は、前記バンクの前記側面に沿って、前記第２の部分の表面から盛り上がることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
前記バンクは、前記基板に近い無機材料層と、前記無機材料層上に設けられた有機材料層と、を含み、
前記第１の部分は、前記有機材料層の側面に至るように形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
前記第１の部分は、前記バンクの上面に至るように形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
隣同士の前記発光層は、前記バンクの前記上面で間隔をあけて分離されてなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
前記有機材料層は、前記上面を形成する上層と、前記上層の下にある下層と、を含み、
前記バンクの前記上層は、前記下層よりも撥液性が高い材料からなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項６】
画素電極が形成され、前記画素電極の少なくとも一部の領域を囲む側面を有するバンクが形成された基板を用意する工程と、
インクジェット法によってインクを吐出し、前記インクを硬化させて、前記画素電極の上方であって前記バンクの前記側面に囲まれるように発光層を形成する工程と、
前記発光層の上方に対向電極を形成する工程と、
を含み、
前記発光層を形成する工程で吐出される前記インクの量は、硬化後に、前記バンクの前記側面に接触する第１の部分と、前記第１の部分によって囲まれた第２の部分と、を含み、前記第１の部分が、前記バンクの前記側面に沿って、前記第２の部分の表面から盛り上がる量であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法において、
前記バンクを、前記基板に近い無機材料層と、前記無機材料層上に設けられた有機材料層と、を含むように形成し、
前記有機材料層を、上面を形成する上層と、前記上層の下にある下層と、を含むように形成し、
前記バンクの前記上層を、前記下層よりも、前記インクに対する撥液性が高い材料で形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置（以下、「有機ＥＬ表示装置」という）及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板上にバンク（画素を区画する無機または有機化合物からなる隔壁層）を形成し、インクジェット法によりホール注入層及び発光層を形成することが開示されている。吐出したインク液滴は、表面張力等によって丸くなるため、発光層が、中央部よりも端部において薄くなるように形成されていた。そのため、ホール注入層から、発光層上の陰極へのリーク電流が発生するという問題があった。
【特許文献１】特許第３３２８２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、リーク電流の発生を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（１）本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、基板と、前記基板に形成された複数の画素電極と、前記複数の画素電極のそれぞれの少なくとも一部の領域を囲む側面を有するバンクと、前記複数の画素電極の上方であってそれぞれ前記バンクの前記側面に囲まれるように形成された複数の発光層と、前記複数の発光層のそれぞれの上方に形成された対向電極と、を有し、それぞれの前記発光層は、前記バンクの前記側面に接触する第１の部分と、前記第１の部分によって囲まれた第２の部分と、を含み、前記第１の部分は、前記バンクの前記側面に沿って、前記第２の部分の表面から盛り上がることを特徴とする。本発明によれば、発光層が第１の部分を有することによって、完全に、画素電極の、バンクによって囲まれた領域の上方を覆うことができる。これにより、リーク電流の発生を防止することができる。
【０００５】
（２）（１）に記載された有機ＥＬ表示装置において、前記バンクは、前記基板に近い無機材料層と、前記無機材料層上に設けられた有機材料層と、を含み、前記第１の部分は、前記有機材料層の側面に至るように形成されていることを特徴としてもよい。
【０００６】
（３）（２）に記載された有機ＥＬ表示装置において、前記第１の部分は、前記バンクの上面に至るように形成されていることを特徴としてもよい。
【０００７】
（４）（３）に記載された有機ＥＬ表示装置において、隣同士の前記発光層は、前記バンクの前記上面で間隔をあけて分離されてなることを特徴としてもよい。
【０００８】
（５）（４）に記載された有機ＥＬ表示装置において、前記有機材料層は、前記上面を形成する上層と、前記上層の下にある下層と、を含み、前記バンクの前記上層は、前記下層よりも撥液性が高い材料からなることを特徴としてもよい。
【０００９】
（６）本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法は、画素電極が形成され、前記画素電極の少なくとも一部の領域を囲む側面を有するバンクが形成された基板を用意する工程と、インクジェット法によってインクを吐出し、前記インクを硬化させて、前記画素電極の上方であって前記バンクの前記側面に囲まれるように発光層を形成する工程と、前記発光層の上方に対向電極を形成する工程と、を含み、前記発光層を形成する工程で吐出される前記インクの量は、硬化後に、前記バンクの前記側面に接触する第１の部分と、前記第１の部分によって囲まれた第２の部分と、を含み、前記第１の部分が、前記バンクの前記側面に沿って、前記第２の部分の表面から盛り上がる量であることを特徴とする。本発明によれば、発光層が第１の部分を有することによって、完全に、画素電極の、バンクによって囲まれた領域の上方を覆うことができる。これにより、リーク電流の発生を防止することができる。
【００１０】
（７）（６）に記載された有機ＥＬ表示装置の製造方法において、前記バンクを、前記基板に近い無機材料層と、前記無機材料層上に設けられた有機材料層と、を含むように形成し、前記有機材料層を、上面を形成する上層と、前記上層の下にある下層と、を含むように形成し、前記バンクの前記上層を、前記下層よりも、前記インクに対する撥液性が高い材料で形成することを特徴としてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。有機ＥＬ表示装置は、基板１０を有する。基板１０は、光透過性を有する。基板１０の材料として、ガラスに限らず、ポリイミド、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンカーボネート、ポリカーボネート、ポリエーテルなどのプラスチックフィルムなどを用いても良い。
【００１３】
基板１０には、複数の画素電極１２が形成されている。画素電極１２は、光透過性材料から構成されていてもよい。画素電極１２の材料としては、 ITO (Indium Tin Oxide) のほか、酸化インジウム、酸化スズおよび酸化インジウム酸化亜鉛合金等を用いることができる。あるいは、画素電極１２は、金、白金、銀マグネシウム等の金属の薄膜であってもよい。
【００１４】
基板１０には、複数の画素電極１２のスイッチとなる複数の薄膜トランジスタ（図示せず）が形成され、複数の薄膜トランジスタ（図示せず）を駆動するための駆動回路（図示せず）が形成され、薄膜トランジスタ（図示せず）、画素電極１２及び駆動回路（図示せず）に電気的に接続された配線（図示せず）が形成されている。
【００１５】
画素電極１２上にはホール注入層１４が形成されている。ホール注入層１４の材料として、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸(PSS)等との混合物、ポリアニリンとPSSとの混合物、ポリアニリンとカンファスルホン酸との混合物、ポリピロールとドデシルベンゼンスルホン酸との混合物等が挙げられる。
【００１６】
基板１０には、バンク１６が形成されている。バンク１６は、基板１０に近い無機材料層１８と、無機材料層１８上に設けられた有機材料層２０と、を含む。バンク１６は、複数の画素電極１２のそれぞれの少なくとも一部の領域を囲む側面２２を有する。バンク１６の側面２２は、画素電極１２が向く方向に傾斜するテーパ面である。
【００１７】
画素電極１２の上方であってバンク１６の側面２２に囲まれるように発光層２４が形成されている。発光層２４は、例えば高分子有機材料から形成することができる。発光層２４の材料として、リフルオレン系発光材料、ポリスピロ系発光材料、ポリビニルカルバゾールと低分子燐光発光材料との混合物、発光材色素をカルバゾール誘導体の側鎖に結合させた発光材料、溶剤可溶性低分子発光材料等が挙げられる。
【００１８】
発光層２４は、バンク１６の側面２２に接触する第１の部分２６と、第１の部分２６によって囲まれた第２の部分２８と、を含む。第１の部分２６は、バンク１６の側面２２に沿って、第２の部分２８の表面から盛り上がる。第１の部分２６は、有機材料層２０の側面に至るように形成されている。第１の部分２６は、バンク１６（有機材料層２０）の上面３０に至るように形成されている。隣同士の発光層２４（第１の部分２６）は、バンク１６の上面３０で間隔をあけて分離されている。
【００１９】
発光層２４は、画素電極１２のバンク１６の側面２２に囲まれる領域の縁部上に位置する部分が、画素電極１２の中央部上に位置する部分よりも厚くなっている。バンク１６にて囲まれる領域において、発光層２４は、ホール注入層１４よりも投影面において広く形成されており、ホール注入層１４の全体を覆うようになっている。
【００２０】
発光層２４の上方には対向電極３２が形成されている。対向電極３２の材料として、Mg合金、Al合金、Al、Ca、Li、Cs、Ba、水素化アモルファスシリコン等が挙げられる。陰極としてAlを用いた場合、Alと発光層２４あるいは電子輸送層との間に、Cs、Ba、Ca、Sr等のアルカリ金属やアルカリ土類金属又はLiF、CaF2、SrF２、BaF2、Al2O3、MgO等の絶縁性バッファ層を厚さ0.01-10nm程度で設けてもよい。対向電極３２と発光層２４の間には電子注入層（図示せず）が形成されていてもよい。
【００２１】
本実施の形態によれば、発光層２４が第１の部分２６を有することによって、完全に、画素電極１２（又はホール注入層１４）の、バンク１６によって囲まれた領域の上方を覆うことができる。すなわち、画素電極１２又はホール注入層１４が発光層２４から露出しないようになっている。これにより、画素電極１２と対向電極３２間でのリーク電流の発生を防止することができる。
【００２２】
有機ＥＬ表示装置は、封止部材３４を有する。封止部材３４は、例えば凹部が形成されたガラス基板である。封止部材３４は、複数の発光層２４が配列された領域（表示領域）を封止するためのもので、表示領域の外側の周辺領域に取り付けられる。取り付けには接着剤３６を使用してもよい。なお、封止部材３４の封止空間側の面には乾燥剤３８が取り付けられている。
【００２３】
本実施の形態は、ボトムエミッション型に限らずトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置にも適用可能である。
【００２４】
図２〜図７は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を示す断面図である。
【００２５】
図２に示すように、画素電極１２が形成された基板１０を用意する。画素電極１２の形成にはスパッタリングによる成膜、フォトリソグラフィによるエッチングマスクの形成及びエッチングを適用してもよい。
【００２６】
図３に示すように、基板１０に、画素電極１２の少なくとも一部の領域を囲む側面２２を有するバンク１６を形成する。バンク１６は、基板１０に近い無機材料層１８と、無機材料層１８上に設けられた有機材料層２０と、を含むように形成する。
【００２７】
図４に示すように、画素電極１２上にホール注入層１４を形成する。ホール注入層１４はインクジェット法によってインク（図示せず）を吐出することで形成することができる。
【００２８】
図５に示すように、インクジェット法によってインク５０を画素電極１２の上方（ホール注入層１４上）に吐出する。
【００２９】
図６に示すように、インク５０を硬化させて、画素電極１２の上方であってバンク１６の側面２２に囲まれるように発光層２４を形成する。発光層２４は、バンク１６の側面２２に接触する第１の部分２６と、第１の部分２６によって囲まれた第２の部分２８と、を含む。第１の部分２６が、バンク１６の側面２２に沿って、第２の部分２８の表面から盛り上がる。
【００３０】
発光層２４を形成するためのインク５０の量は、ホール注入層１４を形成するためのインク（図示せず）の量よりも多い。インクジェット法による吐出される１滴の量が一定であれば、液滴数によって量を調整することができる。
【００３１】
図５の工程で吐出されるインク５０の量は、硬化後に、バンク１６の側面２２に接触する第１の部分２６と、第１の部分２６によって囲まれた第２の部分２８と、を含む量であって、第１の部分２６が、バンク１６の側面２２に沿って、第２の部分２８の表面から盛り上がる量である。
【００３２】
図７に示すように、発光層２４の上方に対向電極３２を形成する。そして、図１に示すように、封止部材３４を接着剤３６によって取り付ける。
【００３３】
本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法は、上述した有機ＥＬ表示装置の構成から自明のプロセスを含み、さらに、有機ＥＬ表示装置の製造方法についての周知のプロセスを含む。
【００３４】
図８は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の変形例を示す断面図である。図８において、バンク１１６の有機材料層１２０は、上面３０を形成する上層４０と、上層４０の下にある下層４２と、を含む。上層４０は、下層４２よりも撥液性が高い材料からなる。本変形のその他の内容は、上述した実施の形態で説明した内容が該当する。
【００３５】
本変形例に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法では、バンク１１６の有機材料層１２０を、上面３０を形成する上層４０と、上層４０の下にある下層４２と、を含むように形成する。また、上層４０を、下層４２よりも、インク５０に対する撥液性が高い材料で形成する。
【００３６】
こうすることで、インク５０（図５参照）を、バンク１１６の上面３０に至るように吐出したときに、上層４０がインク５０をはじくことで、隣同士の発光層２４を構成するインク５０の間に隙間を空けることができる。これにより、隣同士の発光層２４の混色を避けることができる。
【００３７】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施の形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
【実施例】
【００３８】
厚さ0.7mmのガラスからなる基板１０上にスパッタリングによってITO膜を150nmの厚さに成膜し、フォトリソグラフィにより一部をエッチング処理してパターニングし、画素電極１２を形成した（図２）。
【００３９】
イミド系高分子樹脂を含む感光性樹脂組成物を用いてフォトリソグラフィにより膜厚2μｍでバンク１６の有機材料層２０を形成した（図３）。有機材料層２０に撥インク性を付与するためにフッ素プラズマ処理を行った。
【００４０】
PEDOT/PSS水溶液（バイエル）にイソプロピルアルコールを20wt%添加した溶液を0.45μmのPTFE製フィルターを通して正孔注入層を形成するためのインクを得た。このインクを、図示しないインクジェット装置を用いて、１画素当り２滴吐出して厚さ60nmのホール注入層１４を形成し（図４）、200℃のホットプレートで20分間ベークした。顕微鏡を用いてホール注入層１４の形成領域を観察したところ、ホール注入層１４はバンク１６上にはみ出すことなく形成されていた。
【００４１】
ポリフルオレン系緑発光材料を安息香酸-n-プロピルに、固形分濃度が0.33wt％となるように溶解して、0.2μmのPTFE製フィルターを通して発光層２４を形成するためのインク５０を得た。ピエゾ式インクジェット装置でインク５０を１画素当り３滴吐出し（図５）、85℃のホットプレートで15分間ベークして厚さ50nmの発光層２４を形成した（図６）。蛍光顕微鏡で発光層２４の形成領域を観察したところ、発光層２４は、バンク１６上に一部がはみ出してホール注入層１４を完全に被覆するように形成されていた。
【００４２】
この後、10-6torrの真空下においてLiFを蒸着速度0.01nm／秒で0.5nm蒸着し、さらにCaを蒸着速度0.05nm/秒で数nm蒸着し、次いで、Alを蒸着速度1nm／秒で100nm蒸着して対向電極３２を形成した（図７）。
【００４３】
以上のようにして得た有機ＥＬ表示装置を、酸素濃度1ppm以下のグローブボックス中で画素電極１２（陽極電極であるITO）と対向電極３２（陰極電極であるAl）との間に直流電圧を印加し、10Vで輝度1080cd/m2の緑色発光を得た。
【００４４】
（比較例）
実施例と同様にして、インクジェット法でホール注入層１４を形成した。次に、ポリフルオレン系緑発光材料を安息香酸-n-プロピルに、固形分濃度が0.5wt％となるように溶解して、0.2μmのPTFE製フィルターを通して発光層２４を形成するためのインクを得た。このインクをピエゾ式インクジェット装置で１画素当り２滴吐出し、85℃のホットプレートで15分間ベークして、厚さ50nmの発光層２４を形成した。蛍光顕微鏡で発光層２４の形成領域を観察したところ、発光層２４は、バンク１６上にはみ出すことなくホール注入層１４と同じ領域に積層されていた。この後、10-6torrの真空下においてLiFを蒸着速度0.01nm／秒で0.5nm蒸着し、さらにCaを蒸着速度0.1nm/秒で数nm蒸着し、次いで、Alを蒸着速度1nm／秒で100nm蒸着して対向電極３２を形成した。
【００４５】
以上のようにして得た有機ＥＬ表示装置を、酸素濃度1ppm以下のグローブボックス中で画素電極１２（陽極電極であるITO）と対向電極３２（陰極電極であるAl）との間に直流電圧を印加したところ、10Vで50cd/m2の輝度が得られた。電流値を測定した結果、比較例の装置の電流値が、実施例の装置の電流値よりも数倍高いことが分かった。すなわち、比較例では電流のリークが生じていた。実施例と比較例との輝度の差異は、リーク電流の増加に対応していた。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  基板、１２  画素電極、１４  ホール注入層、１６  バンク、１８  無機材料層、２０  有機材料層、２２  側面、２４  発光層、２６  第１の部分、２８  第２の部分、３０  上面、３２  対向電極、３４  封止部材、３６  接着剤、３８  乾燥剤、４０  上層、４２  下層、５０  インク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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